DE2752165C3

DE2752165C3 - Verfahren zur Herstellung von52 Mangan

Info

Publication number: DE2752165C3
Application number: DE19772752165
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 5170 Juelich Erdtmann; Gottfried 5138 Heinsberg-Oberbruch Kueppers; Hermann 5170 Juelich Petri; Chaturvedula Dr. Gujjanagundla Guntur Sastri (Indien)
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1977-11-23
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2752165A1; DE2752165B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von "Mangan durch eine Kernreaktion, bei dem ein metailatomhaltiges Targel mit leichten, beschleunigten Ionen beschossen und das infolge der Kernreaktion aus den Metallatomen gebildete "Mangan anschließend mit Hilfe eines chemischen Trennvorganges aus dem Target isoliert wird.

Das "Mangan-Isotop soll zum Beispiel in der Nuklearmedizin zur Diagnose und/oder Therapie von Bluterkrankungen eingesetzt werden.

Nach den bekannten Verfahren (siehe »Kernenergie« 5 (1962), S. 853-59) wird das »Mangan-Isotop durch Beschüß von Chrom oder Eisen mit Protonen oder Deuteronen und anschließende chemische Isolierung hergestellt. Dabei fällt stets gemeinsam mit dem gewünschten "Mangan auch noch das Isotop ^MMangan an. ^MMangan ist aber unerwünscht, weil es eine wesentlich längere Halbwertszeit (312 Tage) als "Mangan (5,7 Tage) hat, so daß der Anwendung in der Nuklearmedizin wegen der höheren Strahlenbelastung des Patienten Grenzen gesetzt sind. ^Mangan läßt sich aber aus einem Isotopengemisch mit "Mangan nur unter sehr hohem Aufwand trennen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfaches Verfahren zur Herstellung von möglichst reinem "Mangan anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Vanadium mit natürlicher Uotopen-Verteilung enthaltendes Target mit ³Helium-Ionen beschossen wird. Beim Beschüß von Vanadium, das zu 0,25% aus ⁵⁰V und zu 99,75% aus ⁵¹V besteht, mit ³He-Ionen laufen folgende Kernreaktionen ab:

angemessenen Wartezeit — mit Hilfe eines chemischen Trennvorganges aus dem Target isoliert Aktivitätsmessungen nach der Bestrahlung zeigen nach dem Zerfall der kurzlebigen Zwischenprodukte wie """Mangan, ⁵> Mangan, ⁴⁹Chrom und "Vanadium die hohe Reinheit des "Mangan-Isotops (das dann praktisch frei von anderen Manganisotopen, insbesondere ⁵⁴Mn, ist) und lassen den besonderen Vorteil des Verfahrens erkennen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch die in

ίο den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen in vorteilhafter Weise ausgestaltet Dem auf diese Weise erzeugten besonders reinen "Mangan öffnet sic'n in der Nuklearmedizin ein großer Anwendungsbereich, der wegen der Verunreinigung mit ^MMangan bisher

is versperrt war.

Die zur Erzeugung des "Mangan geeigente Kernreaktion mit ³Helium-Ionen findet auch in Gegenwart anderer Stoffe statt so daß man unter Berücksichtigung der Folgen der Bestrahlung dieser Stoffe auch von einem Target ausgehen kann, in dem Vanadium in einer Legierung oder einer schemischen Verbindung vorliegt

Ausführungsbeispiel

Eine 0,25 mm dicke und 20 χ 20 mm große Folie aus Vandium wurde in einem Zyklotron mit ³Helium-lonen von 14 MeV Energie bei einem Strahlstrom von 500 nA 60 Minuten lang bestrahlt und dabei mit Wasser gekühlt 10 Stunden nach dem Ende der Bestrahlung wurde die Vanadiumfolie in 5 ml 40%iger Salpetersäure gelöst

ίο Die Lösung wurde mit 20 ml einer gesättigten Kaliumjodatlösung versetzt und gekocht bis die Farbe von grün nach gelb umschlug. Die Lösung ließ man abkühlen, stellte mit Natriumhydroxilösung auf pH = 10 ein und extrahierte sofort mit 40 ml 0,1-m8-Hydroxychinolinlösung in Chloroform. Die organische Phase wurde mit 20 ml einer mit Natriumhydroxid auf pH = 10 eingestellten wäßrigen Lösung gewaschen.

Die organische Phase enthielt nur das gewünschte "Mangan, während alle anderen durch die Kernreaktion gebildeten Radionuklide in der wäßrigen Phase zurückblieben.

Die Ausbeute an "Mangan betrug 6,2- 10⁷s-'/C (entsprechend 6 μο/μΑΙι).

Die chemische Ausbeute des beschriebenen Trenn-

4s Verfahrens 24 Stunden nach Bestrahlungsende betrug ca. 50 bis 60%. Die mit einem y-Spektrometer vorgenommene Prüfung auf radiochemische Reinheit ergab weniger als

0,1 % "Mangan und
0,l%^5lChrom,

() »Mn; (?=8,3MeV
⁵¹V (³He,2n) ⁵^Mn; Q=-2,7 MeV

Das auf diese Weise gebildete "Mangan wird anschließend — vorzugsweise unter Einhaltung einer bezogen auf die Menge des erzeugten "Mangans.

Die Verunreinigung mit ^Mangan entsteht durch Kernreaktion mit in sehr geringen Mengen im

■>■> Target-Material enthaltenem Chrom und beträgt etwa 5x10~⁶% pro ppm Chrom (unmittelbar nach der Bestrahlung). Bei Verwendung einer Vanadiumfolie technischer Qualität mit etwa 500 ppm Chrom erhält man also zu etwa 2,5 χ 10~³% mit ^Mangan verunreinigtes "Mangan; während ein aus sehr reinem Vanadium mit 2 ppm Chromgehalt hergestelltes Präparat nur 10-⁵% ^Mangan enthält.

Das in Chloroform als Oxinat-Komplex gelöste "Mangan steht zur Weiterverarbeitung für radioche-

t>5 mische oder radiopharmazeutische Präparate zur Verfügung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von ⁵²Mangan durch eine Kernreaktion, bei dem ein metallatomhaltiges Target mit leichten, beschleunigten Ionen beschossen und das infolge der Kernreaktion aus den Metallatomen gebildete ⁵²Mangan anschließend mit Hilfe eines chemischen Trennvorganges aus dem Target isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vanadium mit natürlicher Isotopen-Verteilung enthaltendes Target mit ³Helium-Ionen beschossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Target eine Folie aus elementarem, metallischem Vanadium verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bestrahlung des Targets und der chemischen Isolierung des Mangans eine Wartezeit eingehalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Helium-Ionen auf eine Energie von etwa 14 MeV beschleunigt werden.